风力发电基础知识介绍

第一章风力发电机组结构1.8 控制系统控制系统利用微处理器、逻辑程序控制器或单片机通过对运行过程中输入信号的采集传输、分析，来控制风电机组的转速和功率；如发生故障或其他异常情况能自动地检测平分析确定原因，自动调整排除故障或进入保护状态。

控控制系统的主要任务就是自动控制风机组运行，依照其特性自动检测故障并根据情况采取相应的措施。

控制系统包括控制和检测两部分。

控制部分又设置了手动和自动两种模式，运行维护人员可在现场根据需要进行手动控制，而自动控制应在无人值班的条件下预先设置控制策略，保证机组正常安全运行。

检测部分将各传感器采集到的数据送到控制器，经过处理作为控制参数或作为原始记录储存起来，在机组控制器的显示屏上可以查询。

现场数据可通过网络或电信系统送到风电场中央控制室的电脑系统，还能传输到业主所在城市的总部办公室。

安全系统要保证机组在发生非常情况时立即停机，预防或减轻故障损失。

例如定桨距风电机组的叶尖制动片在运行时利用液压系统的高压油保持与叶片外形组合成一个整体，同时保持机械制动器的制动钳处于松开状态，一旦发生液压系统失灵或电网停电，叶尖制动片和制动钳将在弹簧作用下立即使叶尖制动片旋转约90°，制动钳变为夹紧状态，风轮被制动停止旋转。

根据风电机组的结构和载荷状态、风况、变桨变速特点及其他外部条件，将风电机组的运行情况主要分为以下几类：待机状态、发电状态、大风停机方式、故障停机方式、人工停机方式和紧急停机方式。

（1）待机状态风轮自由转动，机组不发电（风速为0~3m/s），刹车释放。

（2）发电状态发电状态Ⅰ：启动后，到额定风速前，刹车释放。

发电状态Ⅱ：额定风速到切出风速（风速12~25m/s），刹车释放。

（3）故障停机方式：故障停机方式分为：可自启动故障和不可自启动故障。

停机方式为正常刹车程序：即先叶片顺桨，党当发动机转速降至设定值后，启动机械刹车。

（4）人工停机方式：这一方式下的刹车为正常刹车，即先叶片顺桨，当发电机转速降至设定值后启动机械刹车。

第一章风能及风能资源一．风的成因风是环绕地球大气层中的空气流动．流动的空气所具有的能量，也就是风所具有的动能，就称为风能．从广义太阳能的观点看，风能是由太阳能转化而来的．来自太阳能的辐射能不断地传送到地球表面周围，因受太阳照射而受热的情况不同，地球表面各处产生了温差，因而产生气压差，由此形成了空气的流动．因此，可以说是太阳把能量以热能的形式传到地球而后又转换成风能的．二风的风类大气环流――地球表面的大气环流是由于太阳辐射及地球自转而引起的．在赤道上，太阳垂直照射，地面受热很强：而在地球两极地区，太阳是倾斜照射的，地面受热则较弱，热空气较冷空气轻，就造成在赤道附近热空气向空间上升，并通过大气层上部流向两极；两极地区的冷空气则流向赤道．由于地球本身自西向东旋转的结果，这种大气环流在北半球产生了东北风，在南半球则产生了东南风，分别称为东北信风和东南信风.海陆风――沿海地球陆地同海上所形成的风向交替的海风与陆风，它们是由于昼夜之间温度变化而造成的．在白日，陆地上接受的太阳辐射热量较海水要强，因而陆地上的空气受热向上流动，而海洋面上的空气较冷，较冷的空气则自海洋流向沿岸陆地，这样就形成了海风；在夜间，陆地上的空气比海洋上的空气冷却要快，这样就造成海洋上的空气上升，而陆地上较冷的空气沿地面流向海洋，形成了陆风.山谷风――山岳地区在一昼夜间风向交替的山风（或称山岳风）与谷风（或称平原风）．谷风的产生是由于日间太阳照射使山坡上的空气温度升高，热空气上升，而地势地处的冷空气则自山谷向上流动，这就形成了谷风；到了夜晚，空气中的热量向高空散发，高空中的空气密度增大，空气则沿山坡向下流动，这就形成了山风．第二章风的描述如上所述，风是由于空气的流动而形成的，因此可被看做是向量，包括空气流动的速度及流动的方向两个要素，也即是风速和风向．对于人类来说，风是最熟悉的自然现象之一，风速与风向在不同的时间（每日每月每年）都有一定的周期性变化．为了估算某一地域的风能资源，必须测量出每日、每月、每年的风速及风向数据，了解其变化的情况。

风力发电把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。

风力发电的原理，利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。

依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。

风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。

风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。

这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。

（大型风力发电站基本上没有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才会拥有尾舵）风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。

当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。

桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。

（现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同）由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。

为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。

铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。

它一般修建得比较高，为的是获得较大的和较均匀的风力，又要有足够的强度。

铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定，一般在6-20米范围内。

发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。

小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机+充电器+数字逆变器。

风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。

每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。

风电基础知识引言：随着对可再生能源的需求不断增长，风电作为一种无污染、可持续的能源形式，越来越受到关注。

无论是面对日趋紧张的能源供应，还是追求绿色环保的发展，风能都成为了各国政府和企业的关注焦点。

本文将介绍风电的基础知识，包括风能的转化原理、组成结构以及风电发电技术的发展趋势等。

一、风能的转化原理风能是一种动能，可以通过风力发电机将其转化为电能。

风力发电机是利用风能使转子旋转，通过转子与发电机的直接耦合或通过齿轮箱连接，使发电机产生电力。

风力发电机的核心部分是转子，其外形类似于大风车。

当风力吹向转子时，转子的叶片受到推动，并开始旋转。

转子上设置的发电机可以将旋转转子的运动转化为电力。

二、风电的组成结构1.风力发电机组风力发电机组是风电站的核心设备。

它由塔筒、轮毂、叶片、发电机和变频器等组成。

塔筒是风力发电机组的支撑结构，通常采用钢铁或混凝土制成。

轮毂是连接塔筒和叶片的部分，其主要作用是使叶片能够转动。

叶片是风力发电机组的动力装置，一般由纤维复合材料制成，具有轻质、高强度的特点。

发电机是将机械能转化为电能的核心部件，通常采用异步发电机或同步发电机。

变频器是将风力发电机组产生的交流电转化为稳定的直流电的装置。

2.电网连接装置电网连接装置包括变电站和输电线路。

变电站将风力发电机组产生的电能转换为适于输送的电气能，并将其接入电力系统中。

输电线路用于将发电站产生的电能输送到用户端。

三、风电发电技术的发展趋势1.提高风能利用率目前风能的利用率还有很大的提升空间。

为了提高风能利用率，风力发电机组的设计和运行需要更加科学合理。

同时，需要对风力资源进行更加准确的评估，选择更加适合的风力发电机组。

2.增强风电系统的稳定性由于风力发电的波动性较大，风电系统的稳定性一直是亟待解决的问题。

在未来的发展中，需要进一步完善风电并网技术，提高系统的稳定性和可靠性。

3.发展离岸风电相比于陆地风电，离岸风电具有风能资源丰富、风速稳定等优势。

风力发电知识点总结大全一、风力发电的原理风力发电的原理是利用风能带动风机叶片旋转，进而带动发电机产生电能。

风机通常由塔架、主轴、叶片和发电机等部件组成。

其中，风机的叶片接收到风的动能，然后带动主轴旋转，主轴通过传动装置驱动发电机产生电能。

在发电过程中，所产生的电能可以被接入电网，也可以储存到电池中供以后使用。

二、风力发电的发展历史风力发电的历史可以追溯到公元前500年的古希腊时期，当时人们已开始使用风车来抽水和磨面。

而真正意义上的现代风力发电可以追溯到19世纪末的美国，当时科学家开发出了第一台风力发电机。

20世纪70年代，丹麦成为风力发电的先锋国家，开始大规模发展风电。

自此以后，风力发电逐渐成为一种主流的可再生能源形式，并在全球范围内得到广泛应用和推广。

三、风力发电的技术分类根据风力发电机的类型和结构，风力发电可以分为多种技术分类，包括水平轴风力发电机、垂直轴风力发电机和混合式风力发电机等。

其中，水平轴风力发电机是目前应用最为广泛的一种类型，它具有结构简单、稳定性好、效率高等特点；而垂直轴风机则具有风向适应性强、噪音小等优点；混合式风力发电机则融合了水平轴和垂直轴的优点，将风能转换成电能。

四、全球风力发电的发展状况目前，全球范围内的风力发电已经成为一种重要的能源形式，并且得到了广泛的推广和应用。

根据国际能源署（IEA）的数据，截至2019年，全球累计安装的风力发电容量已达到了651.7吉瓦，其中中国、美国、德国、印度和西班牙等国家是全球风力发电的主要发展国家。

同时，全球风力发电的装机容量每年都在稳步增长，并且逐渐成为了可再生能源中的主要形式之一。

五、风力发电的优缺点风力发电作为一种清洁的可再生能源，具有许多明显的优势，比如不排放二氧化碳、占地面积小、可再生性好等。

但同时，风力发电也存在一些缺点，比如对风资源的依赖性较强、噪音污染、对鸟类的生存造成影响等问题。

因此，在发展风力发电时，需要综合考虑其优缺点，采取相应的措施来解决其中的问题。

风电基础知识培训风能发电限制因素风能是一种可再生的清洁能源，而风电发电则是利用风能转化为电能的过程。

风能作为一种绿色能源，具有广泛的发展前景。

然而，风电发电也存在一些限制因素，本文将对风电基础知识以及风能发电的限制因素进行详细介绍。

一、风电基础知识1. 风电原理风电原理是指将风能转化为电能的过程。

当风吹向风力发电机的扇叶时，扇叶被风力推动旋转。

扇叶与发电机内部的转子相连，转动的同时驱动发电机发出电能。

通过变压器将发电机产生的低电压电能转化为可以供电的高电压电能。

2. 风电装机容量风电装机容量是指特定时间内风力发电装置额定输出功率的总和。

通常以千瓦（kW）或兆瓦（MW）来表示。

装机容量是衡量风电项目规模大小的重要指标。

3. 风力资源评估风力资源评估是指对特定地理位置的风能资源进行测量和评估的过程。

通过对风速、风向等参数的测量和分析，可以确定是否适合建设风电项目，并评估该项目的潜在发电量。

二、风能发电限制因素尽管风能作为一种可再生的清洁能源，具有许多优势，但也受到一些限制因素的制约，下面将详细介绍这些因素。

1. 风速不稳定风速是影响风能发电量的主要因素之一。

风速的不稳定性会导致风电机组的发电量波动较大。

当风速低于风力发电机组的额定切入风速时，发电机组无法启动发电；当风速超过额定切出风速时，发电机组会自动停机，以保护设备。

2. 风能密度风能密度是指单位面积或单位体积内风能含量的大小。

风能密度越高，表示单位面积或单位体积内的风能含量越大，从而产生更多的风能发电。

然而，许多地区的风能密度较低，限制了风电项目的发展。

3. 建设地点限制风电项目的建设需要占用较大的土地面积，而且需要考虑到风速和风向等因素，选择合适的建设地点。

然而，由于土地利用规划、环境保护和生态保护等因素的限制，许多地区无法建设风电项目，进一步限制了风能发电的规模和发展。

4. 噪音和视觉影响风力发电机组在运行时会产生噪音，尤其是在高速旋转的情况下噪音更加明显。

风力发电知识
风力发电是利用风能转化为电能的一种清洁、可持续的能源形式。

它是一种相对成熟的新能源技术，其基本原理是依靠风能驱动涡轮机转动发电机，将机械能转化为电能。

在风能资源丰富的地区，风力发电已经成为一种较为成熟的电力供应方式。

风力发电的主要设备包括风机叶片、涡轮机、发电机、变压器等。

风力发电主要有三种类型：水平轴风力发电机组、垂直轴风力发电机组和风能转化系统。

水平轴风力发电机组是目前应用最为广泛的一种，其特点是风轮的转动轴与水平面平行，这种风机叶片具有高效、稳定、耐用等特点。

垂直轴风力发电机组则往往采用三角形或圆形的叶片，在低风速或变风向条件下具有较好的适应性。

风能转化系统则是利用风能驱动地下水泵或其他机械设备。

风力发电的优势在于其能源来源可再生、无污染、无噪音、无排放等特点。

与传统化石能源相比，风能的成本持续下降，未来有望成为更具竞争力的电力来源。

然而，风力发电依赖于风资源，其发电量会受到风速、地形、季节等因素的影响。

此外，风力发电的设备需要大量资金和空间，其建设和维护成本较高，在缺乏政府支持的情况下难以普及。

未来，随着科技的不断发展和政策的支持，风力发电有望成为全球主要的清洁能源形式之一。

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风力发电知识点总结一、风力发电原理风力发电利用风力驱动风力发电机，将风能转化为机械能后再转化为电能，是一种可再生能源的发电方式。

风力发电原理主要包括风的形成原理、风力发电机的工作原理和发电机组的工作原理。

1. 风的形成原理风是因地球的自转和太阳辐射造成的。

太阳光照射到地球上的不同地区和表面，使得地球表面温度不均匀，产生不同的气压区。

气压差引起气流的移动，形成了风。

这个过程是地球大气环流的基础。

2. 风力发电机的工作原理风力发电机的基本工作原理是利用风力带动叶片旋转，通过传动系统转动发电机产生电能。

当风力带动叶片旋转时，发电机的转子受到机械传动装置的带动，旋转产生电能，这个过程就是固定磁场中导体回路的运动相对于磁场产生感应电动势的原理来实现的。

3. 发电机组的工作原理发电机组是由风力发电机、传动系统和调速装置组成的。

风力发电机叶片受到风力的作用带动转子旋转，通过传动系统将机械能传递到发电机，并通过发电机产生电能。

调速装置是指通过调整叶片的角度或调整传动系统的转速来保持发电机的稳定输出，并根据风速的变化调整叶片的角度，以保持发电机的稳定运行。

二、风力发电技术风力发电技术包括风电场选址、风力发电机设备、风力发电系统和风力发电控制系统。

1. 风电场选址风电场选址是指寻找适合建设风电场的地点。

一般来说，风电场选址需要考虑多种因素，包括地形地貌、气象条件、土地利用和环境保护等。

2. 风力发电设备风力发电设备主要由风力发电机、叶片和塔架组成。

风力发电机的类型包括水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。

水平轴风力发电机叶片与地面平行，能够利用风能进行旋转，而垂直轴风力发电机叶片与地面垂直，能够利用风能进行旋转。

塔架主要是支撑风力发电机的结构，使其能够在空中旋转。

3. 风力发电系统风力发电系统主要由控制系统、变流器、变压器和电网等组成。

控制系统可以根据风速的不同控制风力发电机的旋转，保持其在最佳工作状态，能够提高发电效率。